單車騎行的坡度概念

鐘馗之師

7 ?) G. c+ ]$ m6 l環(huán)法比賽爬坡的分級沒有特別詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)，
但一般會按下面的規(guī)律來分級：
HC級(最高級) 爬坡：最長而且最陡的登山路段，持續(xù)上坡路程距離大約在15-20公里，甚至更長，平均爬升率超過9%。
8 M, n( {+ O5 X. Y1 |1級爬坡：平均爬升率超過5%，持續(xù)上坡路程距離達(dá)10-20公里。
7 b; W2 M: ]0 ]! T2級爬坡：平均爬升率達(dá)到4%，持續(xù)上坡路程距離達(dá)5-10公里。
3級爬坡：坡度較等級四陡峭，而且持續(xù)上坡路程距離達(dá)5公里。
0 T1 S- p; Z/ P4級爬坡：路程距離低于3公里的持續(xù)上坡，但是坡度并不會很陡。
, q8 D) c* R* W. o# m

1 y: i1 u8 m" [2 D/ b2006年環(huán)法并沒有平均坡度超9%的HC級爬坡。各級之間的分界基本為一條斜率為負(fù)數(shù)的直線，這說明環(huán)法爬坡分級依據(jù)的不是單純的長度或坡度，而是兩者的藕合。一種比較簡單的藕合方法是將兩者作一個乘法，其結(jié)果就是海拔上升，用海拔上升這個指標(biāo)雖然不能保證100%準(zhǔn)確，但基本可以區(qū)分大多數(shù)情況。
* j# B  c% I$ t6 t; T9 hHC級：海拔上升>1000米
6 G9 B: t- y6 N; U5 O1級：550米<海拔上升<1000米
0 _/ y7 x/ g0 t) a7 W2 F2級：300米<海拔上升<550米
" O( K( u: d) T3級：150米<海拔上升<300米
4級：海拔上升<150米
6 E, h: i. C' q3 H- b0 l
當(dāng)然，有很多反例并不符合這個標(biāo)準(zhǔn)，例如2006-3-6這個坡，只有800米長，上升58.4米，可卻分到了3級，這主要是因?yàn)檫@坡比較陡，達(dá)到了7.3%，所以如果某段爬坡的坡度比較陡時，例如超過6%時，那它可能就要根據(jù)情況上調(diào)1級。
% V" D) e) Y  f$ @8 j/ z  Z) o' D2006年環(huán)法比賽中2006-16-1這個坡，其長度達(dá)到了BT級的42.8公里，雖然平均坡度只有4.5%，但是這個距離實(shí)在是太驚人了，海拔上升1926米。而且是在比賽一出發(fā)就開始爬坡，不知到時各位職業(yè)選手會選用什么樣的戰(zhàn)術(shù)騎過這42.8公里。中國幾乎這么BT的山路，巴郎山從阿甘牦牛肉店到埡口，40公里長，海拔上升1900米，而且終點(diǎn)海拔比環(huán)法這個要高出接近2000米！可以肯定的判斷，巴郎山這個坡屬于HC級
4 P( G- h. \/ L# ~

+ Y8 [: |- X5 ?; f! ~
4 f3 c  z1 a1 J4 G: e將爬坡的截面圖視為三角形，c為斜邊長（也就是路面），b為水平移動的距離，a為上升的高度（亦即海拔高度之上升），a邊所對應(yīng)的角度為θ，單位為度。

在此定義三個數(shù)值：
  m' O% j( e& ~  P& m( ?% ?（1）角度：也就是θ值，單位為°，0°為水平，90°為垂直。
（2）標(biāo)準(zhǔn)坡度：工程規(guī)範(fàn)或標(biāo)準(zhǔn)中定義的坡度計(jì)算，大小為a/b，以%表示，0%當(dāng)然表示水平，角度45°時標(biāo)準(zhǔn)坡度為100%，垂直時標(biāo)準(zhǔn)坡度為無限大。而這“%”的唸法，英文當(dāng)然就叫percent，中文時常會用“趴”來取諧音。
& l$ ^; @4 _& M（3）近似坡度：a/c，亦以%表示，當(dāng)角度很?。ǖ挽?0°以內(nèi)時），數(shù)值與上述（2）近似，亦即車友所謂的坡度。0%亦表示水平，垂直時為100%。

8 k5 j" ~2 T, P# x$ J2 g' `0 u-------------------------------------------------------------
) f: f8 k9 {8 T, {


; e2 x$ Y; r8 o從數(shù)學(xué)上可知，三個值是完全不同的，無奈許多車友不求甚解，誤把角度當(dāng)坡度，對於坡度的計(jì)算方式也不了解，因此也出現(xiàn)了許多荒謬的說法，殊不知差之毫厘，失之千里，騎單車本來就對會坡度更加敏感，因此還是得小心分辨才好。
0 N5 k0 E9 P3 B( w+ B9 D角度這個值，乍看之下會覺得容易理解，只要把自己騎車當(dāng)作在爬三角形的斜邊，此時與水平的夾角角度就可以用來表示坡度。但這個值並不容易得到，況且大多數(shù)的路況下角度都小於10°，而且路面起起伏伏的，角度隨時在變化，無法明確的當(dāng)作指標(biāo)。
標(biāo)準(zhǔn)坡度，則是用於土地丈量、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)等，例如某某橋樑的坡度、鐵軌的坡度等，或者是建築施工所預(yù)先量測的基準(zhǔn)。但這個值亦需利用專門的儀器才能求得，遇到起伏彎曲、環(huán)山公路或之字型山路等實(shí)際的路況又更加難量測，因此它雖然是坡度的正確定義，但量測上的困難造成它亦無法普遍用於現(xiàn)實(shí)情況，尤其是山路的坡度計(jì)算。
口語中常說的坡度，指的是第（3）項(xiàng)，也就是近似坡度。會採用這個方式其實(shí)相當(dāng)?shù)闹苯佑秩菀酌靼?，翻成白話文來定義它，就是“每走100公尺，海拔上升了多少公尺”的意思，如果上升了1公尺，那就是1%，以此類推。在實(shí)際計(jì)算上，這個值也非常的容易求得，只要知道起點(diǎn)與終點(diǎn)的高度差（利用高度計(jì)），再去除以起點(diǎn)與終點(diǎn)的距離即可（這導(dǎo)入了平均坡度的概念），有些功能齊全的碼表含有坡度計(jì)的功能，亦是利用高度與累計(jì)里程去換算出近似坡度。也因此，這個坡度的概念被引用在許多實(shí)際場合。
下表以標(biāo)準(zhǔn)坡度為基準(zhǔn)，比較看看標(biāo)準(zhǔn)坡度與近似坡度的差異值，在標(biāo)準(zhǔn)坡度20%以內(nèi)與近似坡度幾乎相等，但與角度就不同，這點(diǎn)應(yīng)該可以明顯的看出。
5 x6 N0 R+ L% ?' j* E7 s
3 Q4 X# `5 ^" w角度(度) 標(biāo)準(zhǔn)坡度(%) 近似坡度(%)
# w6 c- ~1 C$ |- R- g0.572939  1% 0.99995%
1.145763  2% 1.99960%
1.718358  3% 2.99865%
2.290610  4% 3.99680%
2.862405  5% 4.99376%
* U$ B, O6 s1 H3.433630  6% 5.98923%
4.004173  7% 6.98291%
+ Y; i0 Q. M+ ~4.573921  8% 7.97452%
5.142765  9% 8.96377%
! c' b# d  k- M4 |5.710593  10% 9.95037%
6.277299  11% 10.93405%
6.842774  12% 11.91452%
7.406912  13% 12.89152%
" `/ e4 z$ S% e' M/ _. K) K7.969611  14% 13.86478%
8.530766  15% 14.83405%
9.090277  16% 15.79905%
+ g, M3 b3 U, ^/ m6 t$ P% q9.648045  17% 16.75955%
10.203974  18% 17.71530%
10.757967  19% 18.66606%
/ b( B8 E1 d+ E* Y( t2 ]11.309933  20% 19.61161%
8 m- G: s: j; O1 R1 r$ \; c6 J( i/ {16.699245  30% 28.73479%
* @7 N- o8 i7 s. J; W21.801410  40% 37.13907%
26.565052  50% 44.72136%
30.963757  60% 51.44958%
34.992021  70% 57.34623%
38.659809  80% 62.46950%
41.987213  90% 66.89647%
45.000001  100% 70.71068%


1 W  Z6 F7 P+ s' N! U# H) o9 v
' G: j) s2 H4 A2 K# f6 Y9 K一般的道路、不管是省道、縣道或是產(chǎn)業(yè)道路，都有嚴(yán)格的道路坡度規(guī)範(fàn)，太陡的坡會造成危險。通常省、縣道都會控制在10%以下，對於其他有汽機(jī)車輛通行的道路（有些農(nóng)地旁的通道、村落中的小徑除外），若近似坡度達(dá)到13~15以上，其實(shí)就非常非大的陡了，例如阿柔洋產(chǎn)業(yè)道路、紫微森林等，這些坡度已經(jīng)接近於車輛的爬坡極限，再陡就要翻車了；而騎單車爬這些陡坡，也有前輪浮起的危險，挑戰(zhàn)這些坡的時候切記重心要往前壓，否則會翻車。
另外一項(xiàng)重要的概念，就是平均坡度，這也是我們最常使用的說法。（按：平均坡度，其實(shí)指的就是平均的“近似坡度”，在此就簡稱為“平均坡度”）只要知道起點(diǎn)與終點(diǎn)的距離，還有起點(diǎn)與終點(diǎn)的海拔高度差，即可求得平均坡度。但山路彎彎曲曲，有起有伏甚至有下坡，平均坡度只能作為加總之後的平均數(shù)值，實(shí)際路線的難易程度還得參考海拔高度差、路況、上下坡比例與起終點(diǎn)的距離才行。
以臺北市近郊的熱門夜騎路線-中社路與一旁的風(fēng)櫃嘴相比較，中社路全長4.1km，平均坡度6.07%；楓林橋上風(fēng)櫃嘴的長度為6.4km，平均坡度為6.47%，兩者的平均坡度雖然只差了0.4%，但是有騎過的人就知道，風(fēng)櫃嘴陡多了；原因就在於風(fēng)櫃嘴有好幾段平路與緩下坡，到後半段才開始以8~9%的坡度急升，而中社路幾乎全程都沒有平路，因此雖然坡度的數(shù)字差異不大，但實(shí)際上風(fēng)櫃嘴的難度要比中社路來得高許多。

6 g( Q! ]- V  B4 d6 j-----------------------------------------------------
1 |, |$ {4 m# P1 |
5 _4 [# @* v& s剛才介紹了坡度的定義與計(jì)算方式，最後要介紹的觀念，就是坡度難易度的分別。的確，不科學(xué)的車友們也常常會討論到A路線比B路線困難、這條路比那條路難走…等等，要拿多條路線來比較，分出個難易度時，有沒有什　計(jì)算的公式可以比較客觀的來表示呢？有的，世界的一級賽事都普遍採用這個坡度的計(jì)算方法，公式如下：
. e  B! P  y0 A  q, l
Bergwertung=((平均坡度(%))^(3/2)*總爬升量(公尺))/100


- _/ j: [- S, X/ E9 Y3 X' ^* }% K上式與平均坡度、總爬升高度有關(guān)，亦即代表著與路線長短、坡度和上下坡多寡都有密切的關(guān)係。（按：總爬升量是指一定路段內(nèi)爬了多少的上坡，而非兩點(diǎn)間的高度差，因?yàn)閮牲c(diǎn)之間很有可能上上下下爬個不停，所有的上坡都要算進(jìn)去）環(huán)法賽的採用的四級坡、三級坡…一直到HC級坡，就是用這個公式所得到的數(shù)值。

# A9 z# x0 F) {6 O. j% z7 jBergwertung=  0~20：四級坡
" E0 H, Q' p3 f7 `9 RBergwertung=20~50：三級坡
Bergwertung=50~120：二級坡
4 h* W. |$ z2 ^Bergwertung=120~200：一級坡
* S( R8 r5 u- \% L6 W7 n2 c$ u" eBergwertung>200：HC級坡（超級坡）
/ O7 x  B& H4 X* Q以下舉例來看咱們常爬的路段，實(shí)際坡度到底為何。
- h2 L4 R" V3 A2 _3 Z) c9 B6 \9 c9 D" N

! c0 j% n% d' {4 B' x0 n) l" a名稱 距離 平均坡度 總爬升量(m) Bergwertung 分級
( a; \9 p+ o# u! i/ o武嶺 埔里-->武嶺53.7km 5.20% 2875  340  HC級坡
. _9 P$ ?/ y. k5 L! d, a; a. H, K二子坪 106起點(diǎn)-->二子坪 5.60% 560  74  二級坡
中社路 至善路-->中社路頂4.1km 6.07% 249  37  三級坡
風(fēng)櫃嘴 楓林橋-->風(fēng)櫃嘴6.4km 6.47% 414  68  二級坡
大屯山助航站 106起點(diǎn)-->大屯山頂12.5km 6.48% 810  133  一級坡
& N4 a; B0 n4 z+ B武嶺 清境-->武嶺24.5km 6.71% 1645  286  HC級坡
8 ~, W% @: v: I- m5 lMont Ventoux 環(huán)法經(jīng)典路段22.7km 7.20% 1622  313  HC級坡
1 y: V9 `+ A6 k5 m! QL'Alpe d'Huez 環(huán)法經(jīng)典路段13.9km 7.90% 1090  242  HC級坡
0 r+ a% l6 d0 B" J


依此分據(jù)來看，由於環(huán)法賽的高山往往只有1500~2000m的高山，跟臺灣動輒2000~3000公尺的山路來比較，臺灣的山路太長，因此計(jì)算出來的值都很高。關(guān)於臺灣山路的坡度大小分級，爾後有時間再向各位介紹。
9 G4 y4 ^% A1 e9 e8 b, l* t
9 Z1 b, L: t5 ]: Z, Z排名 路段起點(diǎn) 路段終點(diǎn) 山坡等級數(shù)值 坡度等級 距離 坡度 爬升總高度
1 臺灣地理中心碑 武嶺停車場 336.5 HC 53.56 5.24 2806.1
: H9 E. W1 K2 o% k2 7-11清境門市 武嶺停車場 268.6 HC 23.48 6.66 1563.4
$ _0 C2 U* M( U9 q" l' b/ L$ W3 101縣道百拉卡公路底 大屯山助航站 138.6 一級 11.7 6.75 790
4 觀音山中直路  112.2 二級 1.2 13.75 220
% T. d. J! h5 k- N5 中正山 珠海路上中正山 85.6 二級 7.16 7.6 512
6 101縣道百拉卡公路底 二子坪停車場 83.8 二級 10 5.88 588
. w6 V1 H9 N6 l# t% f- b7 二子坪停車場 大屯山助航站 82.7 二級 1.7 11.88 202
  v7 ?4 H/ |) o5 i0 n( M* O8 楓林橋 風(fēng)櫃口涼亭 74 二級 6.2 6.77 420
& @: B3 o8 s( ]/ k3 @9 五分山 十分-山頂 69.4 二級 10.2 5.4 6.9
10 雙菁公路交叉口 106乙高點(diǎn) 58.5 三級 10.47 5 523.4
11 中社路底 中社路頂 40.0 三級 3.91 6.39 250
7 h5 f# ^& o4 |4 B$ }$ c12 觀音山（7-11） 觀音山（遊客中心） 33.1 三級 7.1 4.65 330
13 泉源路 惇敍工商 25.7 三級 3 5.93 177.9
) I' A; r5 y' I5 S14 劍南（美麗華） 劍南（至善路） 22.9 三級 2 6.65 133.6
4 u! F( g" l9 d15 惇敍工商 星巴克陽明山門市 16.2 四級 5.5 3.87 212
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( l; ^3 X6 e$ V# y; R" I2 R
* j3 G8 o) j1 o* \8 J5 M6 U